ASAS DAN KONSEP EKOSISTEM

Ekosistem merupakan suatu

interaksi yang kompleks dan

memiliki penyusun yang

beragam.

Definisi Ekosistem 1. Suatu unit ekologi yang didalamnya terdapat struktur dan

fungsi. Struktur berhubungan dengan keanekaragaman spesies. Fungsi berhubungan dengan siklus materi dan arus energi (AG Tansley, 1935)

2. Tatanan kesatuan secara kompleks di dalamnya terdapat habitat, tumbuhan, binatang yang dipertimbangkan sebagai unit kesatuan secara utuh, sehingga semuanya akan menjadi bagian mata rantai siklus materi dan aliran energi (Woodbury, 1954)

3. Unit fungsional dasar dalam ekologi yang di dalamnya

tercakup organisme dan lingkungannya dan diantara

keduanya saling mempengaruhi (Odum, 1993)

4. Tatanan kesatuan secara menyeluruh antara segenap unsur

lingkungan hidup yang saling mempengaruhi (UU Lingkungan

HIdup, 1997)

Komponen ekosistem berdasarkan

segi struktur

1. Komponen autotrop

2. Komponen hetrotrop

Komponen ekosistem berdasarkan segi struktur:

1. Abiotik

2. Produsen

3. Konsumen

4. Pengurai : dekomposer dan transformer

Perbedaan antar ekosistem yang

tingkat organisasinya berbeda :

1. Jumlah jenis organisme produsen

2. Jumlah jenis organisme konsumen

3. Jumlah jenis organisme pengurai

4. Jumlah macam-macam komponen abiotik

5. Kompleksitas atau kerumitan interaksi antar komponen

6. Berbagai proses yang berjalan dalam ekosistem

Keseimbangan dalam Ekosistem

• Ekosistem mempunyai kemampuan untuk memelihara

diri sendiri dan dengan sendirinya mengadakan

keseimbangan kembali Homeostasis

• Odum 1993 : homeo (sama) & statis (berdiri)

• “Kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai

perubahan dalam sistem secara keseluruhan“

Faktor yang mempengaruhi homeostasis:

• Mekanisme yang mengatur penyimpanan bahan-bahan

• Pelepasan hara makanan

• Pertumbuhan organisme dan populasi

• Proses produksi

• Dekomposisi bahan-bahan organik

• Ekosistem dalam homeostasis artinya ekosistem itu telah mantap atau mencapai klimaks, sehingga ekosistem mempunyai daya tahan yang besar untuk menghadapi berbagai gangguan

• Daya lenting (resilience) : kemampuan ekosistem untuk pulih setelah mengalami gangguan

• Suatu ekosistem seperti Taman Nasional, Cagar Alam, Suaka Margasatwa, Taman Wisata, Taman Buru dll harus memiliki daya lenting yang tinggi

• Kawasan pelestarian alam adalah kawasan dengan ciri khas tertentu, baik di darat maupun di perairan yang mempunyai fungsi perlindungan sistem penyangga kehidupan, pengawetan keanekaragaman jenis tumbuhan dan satwa, serta pemanfaatan secara lestari sumber daya alam hayati dan ekosistemnya.

• Kawasan suaka alam adalah kawasan dengan ciri khas tertentu, baik di darat maupun di perairan yang mempunyai fungsi pokok sebagai kawasan pengawetan keanekaragaman tumbuhan dan satwa serta ekosistemnya yang juga berfungsi sebagai wilayah sistem penyangga kehidupan.

• Kawasan taman wisata alam (nature recreation park), merupakan salah satu bentuk kawasan konservasi alam, yang penekanan dan fungsinya adalah pada perlindungan dan sekaligus pelestarian komponen ekosistem tertentu, biasanya karena bentang-alam (landscape) atau karena kehidupan satwa dan tumbuhan tertentu. Taman wisata alam merupakan kawasan konservasi yang tampaknya sangat banyak diintervensi oleh manusia, baik dalam arti pemanfaatannya oleh pengunjung maupun dalam hal pengelolaannya.

• Taman hutan raya (grand forest park), yang sebenarnya merupakan bentuk dari pelestarian terkombinasi, antara eks-situ dan in-situ. Taman hutan raya dapat ditetapkan dari hutan alam, dan juga dapat dibangun sendiri (hutan buatan). Namun demikian, fungsi yang jelas sebuah hutan raya adalah sebagai etalase keragaman jenis, tempat penelitian, tempat penangkaran jenis, serta juga sebagai tempat wisata.

• Taman nasional merupakan sebentuk kawasan perlindungan yang berupaya memadukan semua bentuk pengelolaan kawasan konservasi, dan karena itu taman nasional dibagi ke dalam beberapa zona yang memiliki fungsi masing-masing. Dalam taman nasional ditetapkan Zona Inti (Sanctuary Zone), yang memiliki fungsi sebagai cagar alam. Kemudian Zona Rimba (Wildeneer Zone), yang memiliki fungsi sebagai suaka margasatwa. Di luarnya kemudian ditetapkan Zona Penyangga (Buffer Zone), yang memiliki fungsi laboratorium alam, berupa kebun raya atau kebun binatang. Dan sebagai outer ring, ditetapkan Zona Pamanfaatan Intensif (Intensive Use Zone), yang dapat dimanfaatkan untuk taman wisata alam, taman buru, atau berbagai aktivitas rutin masyarakat di sekitar kawasan.

• Taman buru (game park) adalah sebentuk kawasan konservasi yang dipersiapkan selain untuk tujuan pelestarian, juga untuk mengakomodir kebutuhan perburuan satwa.

• Cagar alam (nature sanctuary), yang memiliki fungsi kawasan perlindungan terhadap seluruh komponen ekosistem, baik flora, fauna, maupun habitatnya, dan semua proses dibiarkan berlangsung secara alamiah. Dengan demikian, sebuah cagar alam sifatnya lebih tertutup untuk campur tangan manusia, karena kawasan tersebut harus dibiarkan sesuai dengan aslinya.

• Cagar biosfer adalah suatu kawasan yang terdiri dari ekosistem asli, ekosistem unik, dan atau ekosistem yang telah mengalami degradasi yang keseluruhan unsur alamnya dilindungi dan dilestarikan bagi kepentingan penelitian dan pendidikan.

• Suaka margasatwa adalah kawasan yang dibuat untuk menjaga kelestarian satwa yang berstatus terancam (threatened), langka (rare), rawan (vulnerable), dan terkikis (indeterminate).

Habitat dan Relung • Habitat adalah tempat suatu mahluk hidup (alamat)

• Persyaratan hidup setiap organisma merupakan kisaran faktor ekologi :

Titik minimum, titik maksimum, titik optimum, dan ketiga titik disebut titik kardinal

• Di dalam habitat setiap mahluk hidup mempunyai cara untuk hidup Relung (niche) yaitu profesi atau status suatu organisme dalam suatu komunitas dan ekosistem tertentu yang merupakan adaptasi struktural, tanggap fisiologis serta perilaku spesifik organisme itu

Ekosistem Buatan

Macam-macam Ekosistem Ekosistem darat :

1. Bioma gurun Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis balik) yang berbatasan dengan padang rumput.

Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu slang hari tinggi (bisa mendapai 45°C) sehingga penguapan juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai 0°C). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking.

2. BIOMA PADANG RUMPUT

Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik.

Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan hujan turun tidak teratur. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular

3. Bioma Hutan Basah Bioma Hutan Basah terdapat di daerah tropika dan subtropik. Ciri-cirinya adalah, curah hujan 200-225 cm per tahun. Species pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinngi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme). Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari. Variasi suhu dan kelembapan tinggi/besar; suhu sepanjang hari sekitar 25°C. Dalam hutan basah tropika sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan), anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu. .

4. Bioma Hutan Gugur

Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang. Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Terdapat di daerah yang mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak).

Bioma taiga

Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik. Ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dap sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara lain

moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur.

5. Bioma tundra Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah Sphagnum, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin. Hewan yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim panas, semuanya berdarah panas. Hewan yang menetap memiliki rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta terutama nyamuk dan lalat hitam.

Ekosistem Air Tawar Penting :

1. Merupakan sumber air rumah tangga dan

industri rumah

2. Komponen air tawar merupakan botle neck

pada daur hidrologi

3. Merupakan sistem pembuangan yang mudah

dan murah

• Adaptasi tumbuhan Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel hingga maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.

• Adaptasi hewan Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton. Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat. Hewan tingkat tinggi yang hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan.

Klasifikasi Ekologi air Tawar

Berdasarkan aliran energi

• Autotrof (tumbuhan) : fotoautotrof

dan kemoautotrof

• Fagotrof (makrokonsumen), yaitu

karnivora, predator, parasit, dsb

• Saprotrof (mikrokonsumen) :

organisme yang hidup pada substrat

sisa-sisa organisme.

a. Plankton : organisme melayang atau yang pergerakannya tergantung arus air, terdiri atas fitoplankton dan zooplankton Plankton : holoplankton dan meroplankton

b. Nekton : hewan yang aktif berenang dalam air,

misalnya ikan.

c. Neuston;organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau bertempat pada permukaan air,

misalnya serangga air.

c. Perifiton; merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat/bergantung pada tumbuhan atau benda lain, misalnya keong.

d. Bentos; hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada endapan. Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas, misalnya cacing dan remis.

Berdasarkan kebiasaan hidup

Ekosistem air tawar

Digolongkan menjadi :

• ekosistem air tenang (standing

water) atau lentik adalah danau dan

rawa

• ekosistem air mengalir atau lotik

adalah sungai.

DANAU • Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya

mulai dari beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi. • Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi

cahaya matahari. Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik.

• Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik.

• Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar.

• Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi 4 daerah sebagai berikut;

1. Daerah litoral Daerah ini merupakan daerah dangkal.

• Cahaya matahari menembus dengan optimal.

• Air yang hangat berdekatan dengan tepi.

• Tumbuhannya merupakan tumbuhan air yang berakar dan daunnya ada yang mencuat ke atas permukaan air.

• Komunitas organisme sangat beragam: termasuk jenis-jenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, krustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.

2. Daerah limnetik

• Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat ditembus sinar matahari.

• Daerah ini dihuni oleh berbagai fitoplankton, termasuk ganggang dan sianobakteri.

• Ganggang berfotosintesis dan bereproduksi dengan kecepatan tinggi selama musim panas dan musim semi.

• Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang-udangan kecil memangsa fitoplankton. Zooplankton dimakan oleh ikan-ikan kecil. Ikan kecil dimangsa oleh ikan yang lebih besar, kemudian ikan besar dimangsa ular, kura-kura, dan burung pemakan ikan.

3. Daerah profundal

• Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik.

• Mikroba dan organisme lain menggunakan oksigen untuk respirasi seluler

setelah mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah limnetik.

• Daerah ini dihuni oleh cacing dan mikroba.

• Sering tidak terdapat pada kolam

4. Daerah Bentik

• Daerah ini merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan

sisa-sisa organisme mati.

Gambar Ekosistem Perairan

Danau juga dapat dikelompokkan

berdasarkan produksi materi organik-nya

1. Danau Oligotropik

• Oligotropik merupakan sebutan untuk danau yang dalam dan kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak produktif.

• Ciri-cirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme, dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun.

2. Danau Eutropik

• Eutropik merupakan sebutan untuk danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif.

• Ciri-cirinyaadalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan oksigen terdapat di daerah profundal.

• Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat adanya materi-materi organik yang masuk dan endapan.

• Perubahan ini juga dapat dipercepat oleh aktivitas manusia, misalnya dari sisa-sisa pupuk buatan pertanian dan timbunan sampah kota yang memperkaya danau dengan buangan sejumlah nitrogen dan fosfor.

• Akibatnya terjadi peledakan populasi ganggang atau blooming, sehingga terjadi produksi detritus yang berlebihan yang akhirnya menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut.

• Pengkayaan danau seperti ini disebut "eutrofikasi". Eutrofikasi membuat air tidak dapat digunakan lagi dan mengurangi nilai keindahan danau.

Sungai • Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah.

• Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan.

• Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air.

• Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang.

• Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau.

• Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam diri, karena akan terbawa arus.

• Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.

• Komposisi komunitas hewan juga berbeda antara sungai, anak sungai, dan hilir.

• Organisme sungai dapat bertahan tidak terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis dorsoventral dan dapat melekat pada batu.

• Beberapa jenis serangga yang hidup di sisi-sisi hilir menghuni habitat kecil yang bebas dari pusaran air.

Menurut kedalamannya

a. Litoral merupakan daerah yang berbatasan dengan darat.

b. Neretik merupakan daerah yang masih dapat ditembus cahaya matahari sampai bagian dasar dalamnya ± 300 meter.

c. Batial merupakan daerah yang dalamnya berkisar antara 200-2500 m

d. Abisal merupakan daerah yang lebih jauh dan lebih dalam dari pantai (1.500-10.000 m).

• Ekosistem air laut dibedakan atas lautan,

pantai, estuari, dan terumbu karang.

Ekosistem air laut

Menurut wilayah permukaannya

secara horizontal

a. Epipelagik merupakan daerah antara permukaan dengan kedalaman air sekitar 200 m.

b. Mesopelagik merupakan daerah dibawah epipelagik dengan kedalaman 200-1000 m.

Contoh Hewannya ikan hiu.

c. Batiopelagik merupakan daerah lereng benua dengan kedalaman 200-2.500 m.

Contoh Hewan yang hidup di daerah ini misalnya gurita.

d. Abisalpelagik merupakan daerah dengan kedalaman mencapai 4.000m; tidak terdapat tumbuhan tetapi hewan masih ada. Sinar matahari tidak mampu menembus daerah ini.

e. Hadal pelagik merupakan bagian laut terdalam (dasar). Kedalaman lebih dari 6.000 m. Di bagian ini biasanya terdapat lele laut dan ikan laut yang dapat mengeluarkan cahaya. Sebagai produsen di tempat ini adalah bakteri yang bersimbiosis dengan karang tertentu.

Ekosistem pantai • Ekosistem pantai dipengaruhi oleh siklus harian pasang

surut laut.

• Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat melekat erat di substrat keras.

• Daerah paling atas pantai hanya terendam saat pasang naik tinggi. Daerah ini dihuni oleh beberapa jenis ganggang, moluska, dan remis yang menjadi konsumsi bagi kepiting dan burung pantai.

• Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang rendah. Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan kerang, siput herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan ikan-ikan kecil.

• Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut. Daerah ini dihuni oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut.

Formasi pes caprae • Dinamakan demikian karena yang paling banyak tumbuh di

gundukan pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap hempasan gelombang dan angin; tumbuhan ini menjalar dan berdaun tebal.

• Tumbuhan lainnya adalah Spinifex littorius (rumput angin), Vigna, Euphorbia atoto, dan Canaualia martina.

• Lebih ke arah darat lagi ditumbuhi Crinum asiaticum (bakung), Pandanus tectorius (pandan), dan Scaeuola Fruescens(babakoan).

Formasi baringtonia • Daerah ini didominasi tumbuhan baringtonia, termasuk di

dalamnya Wedelia, Thespesia, Terminalia, Guettarda, dan Erythrina.

• Bila tanah di daerah pasang surut berlumpur, maka kawasan ini berupa hutan bakau yang memiliki akar napas.

• Akar napas merupakan adaptasi tumbuhan di daerah berlumpur yang kurang oksigen. Selain berfungsi untuk mengambil oksigen, akar ini juga dapat digunakan sebagai penahan dari pasang surut gelombang. Yang termasuk tumbuhan di hutan bakau antara lain Nypa, Acathus, Rhizophora, dan Cerbera.

• Jika tanah pasang surut tidak terlalu basah, pohon yang sering tumbuh adalah: Heriticra, Lumnitzera, Acgicras, dan Cylocarpus.

Estuari • Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya

sungai dengan laut. Estuari sering dipagari oleh

lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa

garam.

• Salinitas air berubah secara bertahap mulai dari daerah air tawar ke laut. Salinitas ini juga dipengaruhi oleh siklus harian dengan pasang surut aimya. Nutrien dari sungai memperkaya estuari.

• Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing, kerang, kepiting, dan ikan. Bahkan ada beberapa invertebrata laut dan ikan laut yang menjadikan estuari

sebagai tempat kawin atau bermigrasi untuk

menuju habitat air tawar. Estuari juga

merupakan tempat mencari makan bagi

vertebrata semi air, yaitu unggas air.

Terumbu karang • Di laut tropis, pada daerah neritik, terdapat suatu komunitas yang

khusus yang terdiri dari karang batu dan organisme-organisme lainnya. Komunitas ini disebut terumbu karang. Daerah komunitas ini masih dapat ditembus cahaya

matahari sehingga fotosintesis dapat berlangsung. • Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan kelompok Cnidaria yang mense- kresikan kalsium karbonat. Rangka dari kalsium karbonat ini bermacam-macam bentuknya

dan menyusun substrat tempat hidup karang lain dan ganggang. • Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme

mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di antara karang dan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi mangsa bagi gurita, bintang laut, dan ikan karnivora.